1. Кванты любят бархат

Все знают, что такое бархат, а некоторые думают, что они знают, что такое квант. Я тоже думаю, что знаю, хотя на самом деле этого не знает никто. Но это не важно – любовь есть, а почему – скоро поймёте.
Ко мне же понимание этих отношений известного с неизвестным пришло во время выполнения студенческой научной работы.

Да, вы правильно подумали – «продвинутых», как теперь говорят, студентов старших курсов обычно привлекали к какими-нибудь исследованиям. Вот и автора однажды занёс в эту категорию зав. кафедрой физики.
Общественной работой занесённый категорически не занимался, для теории магнитных конфигураций вырожденных масс (это типа того, что происходит в нейтронных звёздах, если что) был ещё не готов, а занимать развивающей работой молодые мозги продвинутых студиозусов Григорий Абрамович справедливо считал своей прямой обязанностью. Посему вьюноша был отдан в распоряжение сотрудника кафедры, недавно защитившего диссертацию в области оптических свойств полупроводников.

Вот так и произошло первое приобщение к научным исследованиям, и таковыми стали изучение изменения оптических свойств тонких плёнок селенида-сульфида кадмия под действием излучения видимого и УФ диапазона при комнатных и криогенных температурах.

Начались исследования… со сварочных работ! Да, именно так, не удивляйтесь. Для проверки результатов экспериментов нам нужен был монохроматор. Если кто не в курсе – это оптический прибор для исследования спектров путём выделения монохроматического излучения. По ссылке можно увидеть и схему Черни-Тёрнера, вот как раз эту схему и нужно было запихнуть в коробку, для чего и был изготовлен большой железный ящик.

Если вы посмотрите на оптическую схему монохроматора, то увидите вот что (левое фото вверху):
https://ru.wikipedia.org/wiki/#/media/:Czerny-turner.png

Пучок света проникает внутрь ящика через щель В и, отражаясь от сферического зеркала С, падает на дифракционную решётку D.  Отражённый от решётки пучок света становится цветным, при этом каждый цвет отражается под своим углом. В итоге, после отражения от второго зеркала Е, в выходную щель попадает только пучок определённого цвета.

А куда деваются пучки других цветов? Правильно, отражаются и рассеиваются внутри коробки, попадая частично и на выход, что нам совершенно не нужно.
Поэтому после сварочных работ начались портняжные – изготовление внутренней одёжки монохроматора, поглощающей лишний свет. И материалом для неё стал чёрный бархат.

Почему нельзя просто покрасить стенки чёрной краской?
Можно, но этого мало. Какая-то часть света – 3…5 процентов – отразится от гладкой чёрной стенки и создаст помеху. А в ворсинках бархата происходит многократное переотражение, свет «запутывается», и помеха уменьшается в десятки раз. Вот отсюда и название.

Параллельно из подвала был вытащен запылённый вакуумный пост – установка для напыления тонких плёнок. Размещение его в лаборатории, подключение коммуникаций, запуск и наладка отняли довольно много времени, но дали и бесценный опыт, который пригодился впоследствии.

Был ещё один интересный инструмент – криостат. Представьте себе термос, который чуть выше дна проткнули трубой с двумя пробками. Только пробки из кварцевого стекла, а внутри трубы – приспособление, которое позволяет закрепить образец для того, чтобы его можно было просветить через пробки, охладив предварительно налитым в термос жидким азотом.   

В конце концов вакуумный пост, источник света, криостат, монохроматор, фотоприёмник, самописец и электромеханический арифмометр для обработки результатов измерений встали в одну цепочку, и процесс пошёл. Молекулярные слои CdS-CdSe благополучно ложились на стеклянные подложки, подложки ставились перед монохроматором, проходящий через них свет дифракционной решёткой раскладывался в спектр и попадал в фотоприёмник, стоявший на выходе, сигнал с фотоприёмника самописец превращал в кривые на бумаге, отображавшие зависимости силы светового потока от длины волны.
Потом плёнки меняли окраску под действием света, и процесс записи спектра повторялся.
Получение спектров отражения было несколько сложнее, но и эта процедура была налажена.

А дальше начиналась ручная обработка – пересчёт полученных значений на арифмометре с поправкой на спектр излучения осветителя и чувствительность фотоприёмника.
Грубо говоря, одну кривую нужно было поделить на другую, и всё это, при полном тогдашнем отсутствии компактной вычислительной техники, приходилось делать при помощи тогдашнего микрокалькулятора(правое фото вверху).
 
Это на картинке он маленький, а в натуре - пудовая бандура размером в треть стола, работа которой сопровождалась стрекотанием тысячи кузнечиков.

Рутину расчётов, сопровождаемых непрерывным треском арифмометра, скрашивало только предвкушение новых, ещё неизвестных науке результатов. Ну и, разумеется, возможность выполнить и защитить качественную дипломную работу, что в конце концов и произошло.

Но в один прекрасный день произошло событие, впоследствии круто изменившее направление дальнейшей околонаучной деятельности.

Продолжение здесь:
http://stihi.ru/2021/03/02/3216